6063鋁合金常見(jiàn)缺陷 船用鋁板

       6063鋁合金型材以其良好的塑性、適中的熱處理強度、良好的焊接性能以及陽(yáng)極氧化處理后表面華麗的色澤等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應用。但在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì )出現一些缺陷而致使產(chǎn)品質(zhì)量低下，成品率降低，生產(chǎn)成本增加，效益下降，較終導致企業(yè)的市場(chǎng)競爭能力下降。因此，從根源上著(zhù)手解決6063鋁合金擠壓型材的缺陷問(wèn)題是企業(yè)提高自身競爭力的一個(gè)重要方面。筆者根據多年的鋁型材生產(chǎn)實(shí)踐，在此對6063鋁合金擠壓型材常見(jiàn)缺陷及其解決辦法作一總結，和眾多同行交流，以期相互促進(jìn)�！　�

 

      1 劃、擦、碰傷　　劃傷、擦傷、碰傷是當型材從�？琢鞒鲆约霸陔S后工序中與工具、設備等相接觸時(shí)導致的表面損傷�！　�

 

       1．1 主要原因　�、勹T錠表面附著(zhù)有雜物或鑄錠成分偏析。鑄錠表面存在大量偏析浮出物而鑄錠又未進(jìn)行均勻化處理或均勻化處理效果不好時(shí)，鑄錠內存在一定數量的堅硬的金屬顆粒，在擠壓過(guò)程中金屬流經(jīng)工作帶時(shí)，這些偏析浮出物或堅硬的金屬顆粒附著(zhù)在工作帶表面或對工作帶造成損傷，較終對型材表面造成劃傷；　�、�模具型腔或工作帶上有雜物，模具工作帶硬度較低，使工作帶表面在擠壓時(shí)受傷而劃傷型材；　�、鄢隽�軌道或擺床上有裸露的金屬或石墨條內有較硬的夾雜物，當其與型材接觸時(shí)對型材表面造成劃傷；　�、茉诓媪蠗U將型材從出料軌道上送到擺床上時(shí)，由于速度過(guò)快造成型材碰傷；　�、菰跀[床上人為拖動(dòng)型材造成擦傷；　�、拊谶\輸過(guò)程中型材之間相互摩擦或擠壓造成損傷�！　�

 

       1．2 解決辦法　�、偌訌妼﹁T錠質(zhì)量的控制；　�、谔岣咝弈Ｙ|(zhì)量，模具定期氮化并嚴格執行氮化工藝；　�、塾密涃|(zhì)毛氈將型材與輔具隔離，盡量減少型材與輔具的接觸損傷；　�、苌�產(chǎn)中要輕拿輕放，盡量避免隨意拖動(dòng)或翻動(dòng)型材；　�、菰诹峡蛑泻侠頂[放型材，盡量避免相互摩擦�！　�

 

       2機械性能不合格　　

 

       2．1 主要原因　�、贁D壓時(shí)溫度過(guò)低，擠壓速度太慢，型材在擠壓機的出口溫度達不到固溶溫度，起不到固溶強化作用；　�、谛筒某隹谔�風(fēng)機少，風(fēng)量不夠，導致冷卻速度慢，不能使型材在較短的時(shí)間內降到200℃以下，使粗大的Mg2Si過(guò)早析出，從而使固溶相減少，影響了型材熱處理后的機械性能；　�、坭T錠成分不合格，鑄錠中的Mg、Si含量達不到標準要求；　�、荑T錠未均勻化處理，使鑄錠組織中析出的Mg2Si相無(wú)法在擠壓的較短時(shí)間內重新固溶，造成固溶不充分而影響了產(chǎn)品性能；　�、輹r(shí)效工藝不當、熱風(fēng)循環(huán)不暢或熱電偶安裝位置不正確，導致時(shí)效不充分或過(guò)時(shí)效�！　�

 

       2．2 解決辦法　�、俸侠砜刂茢D壓溫度和擠壓速度，使型材在擠壓機的出口溫度保持在較低固溶溫度以上；　�、趶娀�風(fēng)冷條件，有條件的工廠(chǎng)可安裝霧化冷卻裝置，以期達到6063合金冷卻梯度的較低要求；　�、奂訌婅T錠的質(zhì)量管理；　�、軐﹁T錠進(jìn)行均勻化處理；　�、莺侠泶_定時(shí)效工藝，正確安裝熱電偶，正確擺放型材以保證熱風(fēng)循環(huán)通暢�！　�

 

       3幾何尺寸超差　　

 

       3．1 主要原因　�、儆捎�模具設計不合理或制造有誤、擠壓工藝不當、模具與擠壓筒不對中、不合理潤滑等，導致金屬流動(dòng)中各點(diǎn)流速相差過(guò)大，從而產(chǎn)生內應力致使型材變形；　�、谟捎跔恳�力過(guò)大或拉伸矯直量過(guò)大導致型材尺寸超差�！　�

 

        3．2 解決辦法　�、俸侠碓O計模具，保證模具精度；　�、谡�確執行擠壓工藝，合理設定擠壓溫度和擠壓速度；　�、郾ＷC設備的對中性；　�、懿捎眠m中的牽引力，嚴格控制型材的拉伸矯直量�！　�

 

       4 擠壓波紋　　擠壓波紋是指在擠壓型材表面出現的類(lèi)似于水波紋的情況，一般無(wú)手感，在光的作用下表現明顯�！　�

 

       4．1 主要原因　�、�牽引機發(fā)生周期性上下跳動(dòng)使型材表面發(fā)生局部彎折；　�、谀＞咴O計不合理，工作帶在擠壓力作用下發(fā)生顫動(dòng)導致型材出現波紋�！　�4．2解決辦法　�、俦ＷC牽引機運行平穩；　�、诤侠碓O計模具結構�！　�

 

       5 麻面　　麻面是指在型材表面出現的密度不等、帶有拖尾、非常細小的瘤狀物，手感明顯，有尖刺的感覺(jué)�！　�

 

       5．1 主要原因　　由于鑄錠中的夾雜物或模具工作帶上粘有金屬或雜物，在擠壓時(shí)被高溫高壓的鋁夾帶著(zhù)脫落，在型材表面形成麻面�！　�

 

       5．2解決辦法　�、龠m當降低擠壓速度，采用合理的擠壓溫度和模具溫度；　�、趪栏窨刂畦T錠質(zhì)量，降低鑄錠中的夾雜物含量，將鑄錠進(jìn)行均勻化處理；　�、奂訌娦弈Ｙ|(zhì)量管理�！　�

 

       6 黑斑　　型材陽(yáng)極氧化后局部出現近似圓形的黑灰色斑點(diǎn)，在型材縱向貼擺床的面上等距離分布，大小不一�！　�

 

       6．1 主要原因　　由于擠壓機出口處風(fēng)冷量不夠，導致鋁材在較高溫度下接觸擺床，接觸部位的冷卻速度于其它位置不同，有粗大的Mg2Si相析出，在陽(yáng)極氧化處理后該部位變?yōu)楹诨疑��！　?

 

       6．2 解決辦法　�、偌訌婏L(fēng)冷強度，避免擺床上型材的間隔過(guò)小，保證風(fēng)冷的溫度梯度；　�、谟袟l件的工廠(chǎng)應采用霧化水冷與風(fēng)冷相結合的方法，可完全消除黑斑�！　�

 

       7 條紋　　擠壓型材的條紋缺陷種類(lèi)比較多，形成因素也較復雜，這里僅就一些常見(jiàn)條紋的產(chǎn)生原因及解決方法加以論述�！　�

 

       7．1 摩擦紋　　模具每次光模上機擠壓后，紋路都不能一一對應，有輕有重�！　�

 

       7．1．1 主要原因　　在擠壓過(guò)程中，型材流出�？椎乃查g與工作帶緊緊地靠在一起，構成一對熱狀態(tài)下的干摩擦副，且將工作帶分成兩個(gè)區——粘著(zhù)區和滑動(dòng)區。在粘著(zhù)區內，金屬質(zhì)點(diǎn)受到至少來(lái)自?xún)蓚�(gè)方面的力的作用：摩擦力和剪切力。當粘著(zhù)區內金屬質(zhì)點(diǎn)所受摩擦力大于剪切力時(shí)，金屬質(zhì)點(diǎn)就會(huì )粘附在粘著(zhù)區工作帶表面上，并將型材表面擦傷而形成摩擦紋�！　�

 

       7．1．2 解決辦法　�、僬{整模具工作帶出口角α，使其在-1°～-3°范圍內，這樣可降低工作帶粘著(zhù)區高度，減小該區的摩擦力，增大滑動(dòng)區；　�、谶M(jìn)行高效的模具氮化處理，使模具表面硬度保持在HV900以上；工作帶表面滲硫可降低粘著(zhù)區摩擦力，減少摩擦紋�！　�

 

       7．2 組織條紋　　

 

       7．2．1 主要原因　　鑄錠鑄造組織不均勻，成分偏析，鑄錠表皮下存在較嚴重的缺陷，鑄錠的均勻比處理不充分等，在隨后的擠壓過(guò)程中導致型材表面成分不均勻，從而使型材氧化后的著(zhù)色能力不相同，形成組織條紋�！　�

 

       7．2．2 解決辦法　�、俸侠韴绦需T造工藝，消除或減輕組織偏析；　�、阼T錠表面車(chē)皮；　�、壅J真進(jìn)行鑄錠均勻化處理�！　�

 

       7．3 金屬亮紋　　在氧化白料中表現發(fā)亮，大多數情況下為筆直條狀且寬度不定，在氧化著(zhù)色料中該條紋呈淺色條狀�！　�

 

       7．3．1 主要原因　　由于金屬流動(dòng)出現摩擦或變形極其劇烈時(shí)，金屬局部溫度會(huì )上升很高，另外金屬流動(dòng)不均勻也會(huì )導致晶粒發(fā)生劇烈破碎，然后發(fā)生再結晶，致使該處組織發(fā)生變化，在隨后的氧化處理中導致型材表面出現縱向的亮條紋，著(zhù)色處理中致使型材著(zhù)不上色或呈現淺色條紋�！　�

 

       7．3．2 解決辦法　�、俸侠碓O計模具結構；　�、谀＞呒庸ひ�注意工作帶的過(guò)渡，防止出現工作帶落差；　�、郾ＷC模橋呈水滴形，消除棱角�！　�

 

       7．4 焊合條紋　　焊合條紋又稱(chēng)焊縫，筆直通長(cháng)，在氧化白料中多呈現淺灰色，著(zhù)色料中多顯淺色�！　�

 

       7．4．1 主要原因　�、倌＞叻至骺自O計過(guò)��；　�、诤负鲜疑疃炔粔�，不能保證有足夠的壓力；　�、蹟D壓時(shí)模具焊合室內鋁料供應不足；　�、軘D壓工藝不合理，潤滑不當�！　�

 

       7．4．2 解決辦法　�、俸侠碓O計模具結構；　�、谧⒁鈹D壓溫度和擠壓速度的協(xié)調；　�、郾M量減少潤滑或不潤滑�！　�

 

       8 裂紋　　擠壓時(shí)型材受到拉應力作用而在表面形成程度不同的金屬橫向撕裂現象�！　�

 

       8．1 主要原因　�、儆捎谀Σ亮Φ脑�因使金屬表層受到附加拉應力的作用，當附加拉應力大于表層金屬抗拉強度時(shí)就會(huì )產(chǎn)生裂紋；　�、跀D壓溫度過(guò)高，金屬表層抗拉強度下降，在摩擦力作用下產(chǎn)生裂紋；　�、蹟D壓速度過(guò)快時(shí)，金屬表層所受的附加拉應力增加使型材產(chǎn)生裂紋�！　�

 

        8．2 解決辦法　　嚴格控制擠壓工藝參數以保證合理的出口速度和出口溫度�！　�

 

        9 波浪、扭擰、彎曲　　波浪、扭擰、彎曲是由于金屬流動(dòng)不均勻造成的型材外形缺陷�！　�

 

        9．1 主要原因　�、倌＞吖ぷ鲙гO計不合理導致金屬流動(dòng)不均勻；　�、跀D壓速度過(guò)快或擠壓溫度過(guò)高導致金屬流動(dòng)不均勻；　�、勰＞咝涂撞季植缓侠碓斐山饘倭鲃�(dòng)不均勻；　�、軐�路不合適或未安裝導路；　�、轁櫥�不合適�！　�9．2 解決辦法　�、傩拚�模具工作帶使金屬流動(dòng)均勻；　�、诓捎煤侠淼臄D壓工藝，在保證出口溫度的前提下盡量采用低溫擠壓；　�、酆侠碓O計模具結構；　�、芘渲煤线m的導路；　�、莺侠頋櫥�；　�、薏捎脿恳龣C牽引擠壓�！　�

 

       10 氣泡　　型材表層金屬與基體金屬出現局部連續或斷續的分離，表現為圓形或局部連續凸起�！　�

 

       10．1 主要原因　�、儆捎跀D壓筒經(jīng)長(cháng)期使用后尺寸超差，擠壓時(shí)筒內氣體未排除，變形金屬表層沿前端彈性區流出而造成氣泡；　�、阼T錠表面有溝槽或鑄錠組織中有氣孔，鑄錠在墩粗時(shí)包進(jìn)了氣體，擠壓時(shí)氣體進(jìn)入金屬表層；　�、蹟D壓時(shí)，鑄錠或模具中帶有水分和油污，由于水和油污受熱揮發(fā)成氣體，在高溫高壓的金屬流動(dòng)中被卷入型材表面形成氣體；　�、茉O備排氣裝置工作不正常；　�、萁饘偬畛溥^(guò)快，造成擠壓排氣不好�！　�

 

       10．2解決辦法　�、俸侠磉x擇和配備擠壓工具，及時(shí)檢查和更換；　�、诩訌婅T錠的質(zhì)量管理，嚴格控制鑄錠的表面質(zhì)量和含氣量；　�、郾ＷC設備的排氣系統正常工作；　�、芗舻�、擠壓筒和模具應盡量少涂油或不涂油；　�、莺侠砜刂茢D壓速度，按要求進(jìn)行排氣�！　�

 

       11 石墨壓入　　沿型材縱向淺表層呈條狀半露的孔隙，短的幾毫米，長(cháng)則幾厘米或更長(cháng)�？紫吨兄饕�成分為石墨�！　�

 

       11．1 主要原因　�、� 由于石墨潤滑劑中石墨比例過(guò)高或石墨沒(méi)有完全攪拌均勻，有顆�；驂K狀石墨存在；　�、� 石墨潤滑劑的涂抹過(guò)于接近分流或型孔，擠壓時(shí)這些石墨沒(méi)有進(jìn)入壓余，而是被高溫高壓的金屬流卷入制品的淺表層形成石墨壓入�！　�

 

       11．2 解決辦法　�、� 使用優(yōu)質(zhì)的潤滑劑；　�、� 潤滑劑涂抹時(shí)要離分流孔或型孔遠一些，盡量少使用或不使用潤滑劑。